ERBIVO RI. pecora, cervo. coniglio. D igestione della cellulosa SI. U tilizzazione degli esosi N O presenti nella dieta

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Lucio Carlini
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1 ERBIVO RI Fermentatori CRANIALI: bovino, pecora, cervo Fermentatori CAUDALI: cavallo, coniglio Ferm. CRANIALI CAUDALI D igestione della cellulosa SI U tilizzazione degli esosi N O presenti nella dieta SI SI U tilizzazione di proteine SI N O microbiche

2 Caratteristiche m etaboliche dei RUMINANTI GLUCIDI θ Assorbimento di glucosio 5-6 VOLTE INFERIORE rispetto ai non rum inanti θ Spiccata GLICOGENESI: <10% del glucosio em atico proviene dai processi di assorbimento (nei non ruminanti > 20%) θ Scarsa utilizzazione epatica di glucosio, lenta glicogenolisi AMINOACIDI θ Proteine m icrobiche non hanno valore biologico elevato (la m etionina e lim itante)

4 RUMINE RETICOLO OMASO RUMINE

5 SVILUPPO DEI PRESTOMACI Durante il prim o mese di vita, il rum inante E FU N ZIO N A LM EN TE UN MONOGASTRICO RIFLESSO DI CHIUSURA DELLA DOCCIA ESOFAGEA (che convoglia il latte direttamente nell abomaso)

6 IL RUM INE E U N A CAMERA FERMENTATIVA IDEALE AMBIENTE ANAEROBIO, TEM PERATURA E ph COSTANTI, BUONA ATTIVITA DI RIMESCOLAMENTO m ateriale pesante nel reticolo m ateriale leggero (erba,fieno) nel rum ine STRATIFICAZIONE DEL CONTENUTO RUMINALE L arrivo di m ateriale SOLIDO nel rum ine e relativam ente lento

7 LE BASI DELLE FERMENTAZIONI RUMINALI Substrati: θ Carboidrati strutturali (CELLULOSA,EMICELLULOSA, PECTINA, LIGNINA) θ Carboidrati non strutturali (AMIDI, ZUCCHERI SEM PLICI) D al punto di vista nutrizionale: Carboidrati fibrosi (indigeribili o a lenta digestione) Carboidrati non fibrosi glucosio ACIDI GRASSI VOLATILI (AGV) Acido lattico, CO2, metano

8 FERMENTAZIONI RUM INALI Microorganismi ANAEROBICI: BATTERI (10-50 bilioni/ml) PROTOZOI CILIATI (1 milione/ml) LIEVITI, FUN GHI Specie batteriche: CELLULOLITICHE EMICELLULOLITICHE AMILOLITICHE PROTEOLITICHE UTILIZZATRICI DI GLUCOSIO (mono e disaccaridi) UTILIZZATRICI DI ACIDI (lattico, succinico e malico) PRODUTTRICI DI AM M ONIACA SINTETIZZATRICI DI VITAM INE PRODUTTRICI DI M ETANO θ Diete ricche di cereali deprimono la flora cellulolitica θ Riduzione del ph ruminale a 5.5 calo drastico della popolazione protozoaria θ U lteriore riduzione del ph distruzione di m olte specie di m icroorganism i

9 SINTESI DI PROTEINE DI ALTA QUALITA (gli stessi microorganismi) SINTESI DI PROTEINE DA AZOTO NON PROTEICO SINTESI DI VITAM INE DEL GRUPPO B

10 PROTEINE NELLA DIETA I rum inanti sono gli unici in grado di utilizzare fonti di AZOTO NON PROTEICO (NPN) per la sintesi di proteine θ Le fonti di N PN sono essenziali per lo sviluppo della flora m icrobica e per l attivita ferm entativa θ Nei cereali e nell erba l NPN costituisce il 5-15% delle proteine grezze totali, nell insilato di m ais fino al 70% I ruminanti necessitano di una quota di proteine SOLUBILI e DEGRADABILI per il corretto funzionamento della flora m icrobica, m a nella dieta e anche presente una frazione di proteine NON DEGRADABILI (PROTEINE BYPASS) che non vengono digerite nel rum ine e passano nell intestino tenue

11 METABOLISM O DELLE PROTEINE NEL RUM INE PROTEINE SOLUBILI E DEGRADABILI Digerite ad AMINOACIDI dai batteri proteolitici: utilizzati direttamente nelle sintesi di proteine microbiche deaminati ad acidi organici ed AMMONIACA (utilizzata come fonte azotata per la sintesi di proteine microbiche il 50-70% circa del contenuto azotato nei microorganismi proviene da azoto inorganico) LE PROTEINE MICROBICHE SONO UNA FONTE PROTEICA MOLTO IMPORTANTE: 50-90% DELLE PROTEINE TOTALI UTLIZZATE DA UN BOVINO

12 NH4+ NEL RUM INE: AZOTO NON PROTEICO nella dieta UREA riciclata nel rum ine attraverso la saliva o l epitelio ruminale Livelli di NH 4 + troppo bassi carenza di azoto per la flora batterica ridotta digeribilita degli alim enti Livelli di NH 4 + troppo elevati maggiore produzione di urea nel fegato ed elim inazione con le urine

13 PRODOTTI DELLE FERMENTAZIONI RUMINALI θ ACIDI GRASSI VOLATILI θ ACIDO LATTICO Diete contenenti m olti carboidrati solubili (concentrati) determ inano una produzione eccessiva di acido lattico (prevalenza dei Lattobacilli) con conseguente ACIDOSI RUMINALE θ AZOTO BATTERICO θ CO 2 e CH 4 (600 litri/giorno) I batteri METANOGENICI (anaerobi stretti) generano metano da CO 2 e H+ prodotti in seguito alle fermentazioni dei carboidrati Il m etano non puo essere utilizzato dall ospite e viene perso con l eruttazione notevole dispendio energetico (7% dell energia fermentata) Fattore im plicato nell effetto serra??

14 ACIDOSI RUM INALE ph RUMINALE FORMAZIONE ED ASSORBIMENTO AGV HCO 3 - DALLA SALIVA E DAL SANGUE Diete ricche di FIBRA Diete ricche di AMIDI BRUSCA RIDUZIONE DI ph SE ph <5 PREVALGONO I LATTOBACILLI ACIDO LATTICO (acido piu forte, scarsam ente assorbito nel rum ine) ph < 4 INIBIZIONE CONTRAZIONI RUMINALI, ACIDOSI M ETABOLICA

18 ACIDO ACETICO scarsamente utilizzato dal fegato, subisce p.ossidativi con form azione di A TP fonte principale di acetil CoA per la sintesi di lipidi ACIDO PROPIONICO substrato principale della gluconeogenesi epatica (FONDAMENTALE PER IL RUMINANTE!) ACIDO BUTIRRICO dopo trasformazione quasi com pleta in acido β-idrossibutirrico viene ossidato a scopi energetici Gli AGV forniscono gli scheletri carboniosi per la sintesi dei com ponenti del LATTE θ LATTOSIO tutto il glucosio necessario viene sintetizzato nel fegato principalm ente dall ac.propionico θ Il 50% circa del GRASSO nel latte deriva dall ac.acetico

19 ACIDI GRASSI VOLATILI NEI RUM INANTI GLI AGV RAPPRESENTA- NO LA FONTE PRINCIPALE DI ENERGIA A ssorbim ento da parte dell epitelio rum inale vene rum inali vena porta al FEGA TO θ Nell epitelio ruminale l acetato ed il propionato non subiscono m odificazioni, m entre quasi tutto l acido butirrico viene convertito in ACIDO β IDROSSIBUTIRRICO (corpo chetonico)

20 Quantita totale e % relative di AGV prodotti m etabolism o e ripartizione sostanze nutritive: θ Carboidrati a rapida ferm entazione produzione ac.propionico θ Carboidrati a lenta degradazione produzione ac.acetico RIDOTTO RAPPORTO ACETATO: PROPIONATO SCARSA DISPONIBILITA DI SUBSTRATI PER IL GRASSO DEL LATTE ED ENERGIA PER LA MAMMELLA RIDOTTO GRASSO NEL LATTE SE ANCHE LA QUANTITA DI PROPIONATO E SCARSA RIDOTTA SINTESI DI LATTOSIO E DIMINUZIONE DELLA PRODUZIONE DI LATTE

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